Definition Was ist DUH? (DUH-Lithografie)

Von SiLip 2 min Lesedauer

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Die DUV-Lithografie ist eine Hochgeschwindigkeits-Lithografietechnik, die mit Wellenlängen von 248 und 193 nm arbeitet. In der Mikrochip-Herstellung bietet sie den Vorteil, dass sich damit sehr feine Chip-Strukturen erzeugen lassen

Grundlagenwissen zum IT-Business(Bild:  © adiruch na chiangmai - Fotolia.com)
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Die zu Beginn des 21. Jahrhunderts eingeführte DUV-Lithografie ermöglichte es der Halbleiterindustrie erstmals, die exakten Spezifikationen und Produktionsanforderungen zu erzielen, die zur Massenproduktion fortschrittlicher Halbleiter-Chips erforderlich sind. Mittlerweile wird die Technologie in vielen Bereichen durch die sogenannte EUV-Lithografie ersetzt.

Funktionsweise der DUV-Lithografie

Die Abkürzung DUV steht für "deep ultraviolet light". Dieses kommt bei der DUV-Lithografie von einem Krypton-Fluorid-Excimerlaser (KrF) oder einem Argon-Fluid-Excimerlaser (ArF). Der Erstgenannte generiert Wellenlängen von 193 nm, während Letzterer 248 nm erzeugt. Je geringer die Wellenlänge, umso höher ist die mögliche Auflösung.

Die Fotomaske wird bei dieser Technologie mithilfe eines optischen Linsensystems auf eine Siliziumscheibe (Wafer) projiziert. Eine höhere Auflösung lässt sich erreichen, indem zwischen Linse und Wafer eine Flüssigkeit, beispielsweise hochreines Wasser, eingebracht wird.

Durch den höheren Brechungsindex von Wasser gegenüber Luft wird der Lichtstrahl stärker umgelenkt. Dadurch erhöht sich die numerische Apertur und die Auflösung verbessert sich deutlich. Mit einer Lichtwellenlänge von 193 nm lassen sich Auflösungen von weniger als 40 nm erreichen.

Die Immersionsflüssigkeit kann chemische Additive wie Säuren enthalten. Neben Wasser eignen sich auch andere Flüssigkeiten mit einem Refraktionsindex von über 1,44.

EUV-Lithografie als Nachfolger der DUV-Lithografie

Die EUV-Lithografie (extreme ultra violett lithography) verwendet elektromagnetische Wellen mit einer Länge von 13,5 nm. Hierbei entstehen nanometerfeine Strukturen, die 5.000-mal feiner sind als ein menschliches Haar. Auf einer Fläche von einem Quadratzentimeter finden so mehrere Milliarden Transistoren Platz.

Seit geraumer Zeit arbeiten Unternehmen und Forschungseinrichtungen an der Weiterentwicklung der EUV-Lithografie mithilfe numerischer Aperturen und anamorpher Linsen. Die als High-NA EUV bezeichnete Methode soll eine weitere Miniaturisierung in der Chip-Fertigung erlauben, ist jedoch mit Geschwindigkeitsverlusten verbunden.

Exporteinschränkungen für DUV-Systeme durch niederländische Regierung

Die ab dem 1. September 2023 geltenden Exportbeschränkungen für DUV-Systeme mit hoher Auflösung sollen verhindern, dass niederländische Waren für unerwünschte Zwecke wie den militärischen Einsatz oder die Erzeugung von Massenvernichtungswaffen verwendet werden. Außerdem zielen die Einschränkungen darauf ab, die Technologieführerschaft der Niederlande im Bereich der DUV-Immersionslithografie für die Zukunft sicherzustellen und langfristige strategische Abhängigkeiten zu vermeiden. Leidtragender dieser Maßnahme ist vor allem die Halbleiterbranche der Volksrepublik China.

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